不对称催化登上Science

【导读】

开发稳健的立体选择性合成方法，在同时构建多个立体中心时实现精确控制，这对于加速下一代药物的发现至关重要。这些化合物立体化学复杂性的增加激发了学术和工业化学家发明现代和更有效的方法来促进它们的构建。对映选择性催化是一种强大且广泛适用的范例，已被广泛使用，可用于构建C-C和C-杂原子键的无数机械歧管的可用性使该蓝图特别有吸引力。除了明显的例外，对映选择性催化反应的发现往往集中在如何最大化立体选择性（过渡态焦点），而围绕反应后处理和产物物理性质优化（基态焦点）的问题，在聚合物等领域至关重要化学或过程化学，往往被忽视。这种关注分叉的一个不幸的副产品是，即使对于相对有效的反应，实践化学家也经常面临费力的能源和资源密集型纯化，这限制了更大规模的适用性。当有价值的物质作为不想要的立体异构体丢失时，这个问题会更加严重。

【成果掠影】

近日，美国北卡罗来纳大学教堂山分校化学系Jeffrey S. Johnson报告了催化剂介导的不对称迈克尔加成/结晶诱导的广泛范围的非对映异构体转变的发现和发展。该序列控制三个立体中心，其中两个在立体化学上不稳定。1,3-二羰基和硝基烷烃的构型不稳定性，通常被认为是立体选择性合成中的不利因素，通过使用单一收敛结晶将对映选择性布朗斯台德碱有机催化和热力学立体控制相结合，可以有效地利用这一点。相关成果以“Doubly stereoconvergent crystallization enabled by asymmetric catalysis”发表在Science上。

【数据概况】

图 1。提出的机制和初步研究。

图 2。结晶化立体收敛共轭加成的底物范围。

图 3。结晶双立体会聚共轭加成的底物范围。

图 4。对立体选择性起源的机理见解。

图 5。结晶双立体会聚共轭加成的合成效用。

【成果启示】

这项工作为在两个构型不稳定的不对称中心上操作的结晶诱导的非对映异构体转化奠定了基础，在这种情况下，由Dixon手性亚氨基正膦 Brønsted 超碱实现。本研究的结果表明，对于发散的、部分选择性的第一阶段不对称催化与结晶驱动的第二阶段立体收敛的生产性合并，可能存在扩大的机会。利用其无数优势的此类平台的推广和未来增长的关键将是开发基于晶体包装和机器学习分析等的强大预测工具。

参考文献：de Jesús Cruz, P.; Cassels William, R.; Chen, C.-H.; Johnson Jeffrey, S., Doubly stereoconvergent crystallization enabled by asymmetric catalysis. Science 2022, 376 (6598), 1224-1230.